摘要:文章主要从异形建筑幕墙概述出发,分别简述了、BIM 技术在异形建筑幕墙中的应用,以及BIM技术在异形幕墙工程施工中的应用实例,以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词:BIM 技术;异形建筑幕墙;应用
一、异形建筑幕墙概述
科技和社会的飞速发展与进步使得建筑物外观具有艺术形态之美,建筑艺术是建筑师赋予建筑物的一种表现形式即建筑灵魂。建筑艺术根据形态美的要求,使用其独特的艺术形式来完善建筑物的文化价值和审美价值,这都是通过建筑形象来呈现的。独特的建筑造型和幕墙设计,使建筑物的风格和形态都发生了翻天覆地的变化,同时也给人们留下了更深刻的印象。现阶段,更多的异形建筑幕墙在传统的平面幕墙的基础上迅速崛起。异形建筑幕墙即形态特殊的建筑幕墙,是指使用独特的立面和空间效果来完善建筑幕墙的整体形态。异形建筑幕墙按照其曲面的形状被分为回转曲面幕墙和非回转曲面幕墙两种。异形建筑幕墙独特的艺术空间是由其特殊的艺术表现力来创建的,这样可以加深建筑的视觉冲击力和感染力。
二、BIM 技术在异形建筑幕墙中的应用
1.数据信息的共享
BIM 模型中包含了大量的数据信息,可以确保工程的数据后台库实现数据信息的共享。施工方、设计院、业主、施工承包方、材料供应商等在同一个平台上可以充分实现数据信息的共享,方便沟通和协调。BIM 在幕墙施工过程中,依据原有的数据信息对设计进行优化,对工程中存在的问题做出动态的调正与改正。BIM 系统会将工程的所有数据信息进行保存,在通过信息共享后,业主或者设计院某一方对数据信息存在着意见,可以进行及时的调整。传统建筑幕墙施工过程中,既不能实现数据信息的充分共享,施工管理人员在进行协调时还会耽误工程进展。BIM 可以极大的减少对施工现场测绘的工作量,有效的控制施工质量。在 BIM模型的基础上,可以使用 INVENTOR 软件构建加工图和模板信息组装,甚至可以做出动画进行观赏,最大限度的表现整个单元组装和加工过程。BIM 建筑幕墙设计分初始阶段和高级阶段。初始阶段是以传统的项目管理流程为主,BIM 技术作为辅助。初始阶段的 BIM 往往是根据工程的实际进展情况,选择某一项工程进行应用,不会根本上改变建筑幕墙设计、招标、施工、运营的工作流程。高级阶段的 BIM 在建筑幕墙的设计、施工、运营等流程中加入对技术、经济和法律问题的解决方案,参与各项数据信息的整合工作,确保数据信息的准确无误、科学合理。
2. BIM 技术对异形幕墙的预制装配应用
在传统异形幕墙制作中未对模型深化进行加工,而是将模型展开成平面进行下料,然后利用钢化炉自动拱起一个适合的弧度。这种方法在用到双曲面幕墙时,加工难度大,容易造成幕墙渗漏等问题而经常返工。然而,BIM 介入预制异形幕墙,能够保证项目全生命周期的顺利完成。BIM 通过参数化建模极大地提高工作效率,又能精细到曲面幕墙表皮的划分,还可以减少预制幕墙的出错率。
在国内,大家对于预制构建有很多不同的看法,追溯其因,主要是在做之前,不能进行预先分析,无法预测完成后是怎样的效果,这才是我们需要正视的问题。然而,值得一提的是,国内很多企业已经开始了这方面的尝试。比如,BIM 项目的典范——上海中心的每一块幕墙不光是预制的,而且是预装配的。1000 多块幕墙,每块幕墙的形状都是不一样的。为解决这一问题,项目采用了 BIM 预制和预装配。在工厂里,将准确的幕墙属性信息(无论是裁制的尺寸,还是曲变的弯度)输入到机械制造的生产软件当中去,生产这样的幕墙,然后按照 BIM 模型的指导模拟现场实际情况进行预拼装。这些装配好的幕墙运到现场之后,无论是运输成本,还是返工成本都急剧的下降了。因此,用BIM 做预制,使所有的构件都能够做到能量化、能准确预估,那么将会给我们带来无法估计的效益,也能保证最基本的施工安全问题。
三、BIM技术在异形幕墙工程施工中的应用实例
1.案例简介
笔者结合实际改成案例,以D工程为例,该是一个以科研办公功能为主的建筑群。办公楼整体平面呈 C 字形,地面以上用一条 250mm 宽的抗震缝将其分为两个平面呈 L 形的独立结构单元,北侧单元地上 7 - 8 层,总高约 29.35 m;南侧单元地上 9 - 11 层,总高约 45.35 m;采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。工程耐火等级为一级,办公楼剪力墙抗震等级为二级,框架抗震等级为三级,结构设计使用年限为 50 年。
该工程幕墙种类为铝板幕墙、玻璃幕墙;幕墙结构形式为隐框玻璃幕墙,施工方式为单元式幕墙施工。
1.施工前准备工作
首先需要对设计图进行深化设计。本次工程的曲面幕墙外表形态进行特殊,现场施工难度较大,同时对各种建设构件的尺寸要求比价严格,这就需要在保证幕墙构造形式和连接节点安全性和合理性的基础上,使连接形式符合相应的设计要求,在对节点进行计算设计的时候,需要对采用的异形曲面幕墙进行核算,并且提供详细的计算资料,以此来保证曲面异形石材幕墙的尺寸符合设计要求。
2.施工阶段
(1)场地规划
对于幕墙工程的场地,其场地往往狭小,对于整个工程的施工限制比较大,如果施工的工地又缺乏相关的设施,例如,垂直搬运设施等,考虑到幕墙工程所用材料一般较为笨重,故而这对于幕墙材料的运送又是一大挑战。除此之外,幕墙工程在安装阶段必须有效地配合吊车进行施工,而大量的幕墙材料在现场需要的空间也相对大,故而要将大量的幕墙材料安放在现场,还要考虑预留一定的空间范围,用于整个工程中其他设备的安置,例如手脚架的安装位置,管理配套用房的空间范围。基于以上空间范围的限制,整个幕墙工程需要使用BIM技术来辅助幕墙工程的运行。首先,利用 BIM技术预测了
幕墙工程的施工条件和安装要求,并作出估计、策划,模拟出相应的数据,为下一步规划提供基础。接着,便可以利用BIM 技术,在上-步收集到的数据的基础上,对整个施工进度进行安排,并且根据安排,理清楚各个专业施工阶段工作的交互关系,并在此基础上作出合理的场地使用规划,这其中就包括对工程所需物料的进场时间、堆放时间和取料路线,只有保证各个阶段的规划都有效、有序地进行,才能使得整个工程的施工现场井并有条、始终高效、有序地进行。除了上述两点之外,BIM 技术在幕墙工程建筑施工过程中,对于场地的使用规划,还可以在技术人员测定定位的时候使用,也就是说,将 BIM 技术应用在测定放线定位分析验证的过程中,从而指导施工现场技术人员对于工程各个细节部位的精准测定,从而在更精确、更细致的程度上,保证施工的精致与准确。如图3-1所示。
图3-1 D工程科技城装修阶段场地布置
(2)进度控制
施工进度对于建筑工程而言都是一项十分重要的内容,其对于整个计划的开发和推进,是具有指导意义的。将 BIM 技术引进幕墙工程施工建筑过程中,相当于对静态的三维模型加入了以时间轴作为工程项目的推进工具,从而使得原本晦涩难懂又不能实时更新的项目进度推进表变得更加人性化,符合整个工程推进任务的进行,使得相关的管理人员可以较为容易就看出整个工程的施工进度,并且可以就 BIM 技术提供的信息对建筑趋于进行各种标记,从而更清晰地了解整个推进过程,对整个工程的控制更加有效。
参考文献:
[1]朱新然.关于BIM技术在异形幕墙施工中的应用探讨[J].建筑学,2018(8)
[2]陈新兵.某工程异形曲面石材幕墙施工关键技术[J].施工技术,2014(16)
论文作者:王潇文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:幕墙论文; 工程论文; 异形论文; 建筑论文; 曲面论文; 技术论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第12期论文;